[发明专利]一种具有多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层的制备方法

权利要求书

1.一种具有多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

（1）微结构粘结底层的制备：将黏土矿物纳米粒子加到pH 8~10的乙醇-水溶液中，超声分散后加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，搅拌反应4~6h后，离心、清洗、干燥，得到表面环氧化黏土矿物纳米粒子，然后将表面环氧化黏土矿物纳米粒子超声分散到有机溶剂中，然后加入粘结剂和固化剂，搅拌混合均匀后喷涂到基材表面形成微结构粘结底层；

（2）含氟功能性粘结因子制备：将烯丙基环氧树脂和全氟硫醇加入到四氢呋喃溶液中，分散均匀后加入引发剂，在紫外光作用下引发反应10~30min，得到含氟功能性粘结因子溶液；

（3）低表面能氟化黏土矿物纳米粒子制备：将黏土矿物纳米粒子加到pH 9~12的乙醇-水溶液中，超声分散后加入硅烷偶联剂，氮气保护下在50~80℃下反应4~12h后，离心、清洗、干燥，得到改性黏土矿物纳米粒子；然后将改性黏土矿物纳米粒子加入到pH 2~4的乙醇-水溶液中，超声分散后加入全氟烷基硅烷，氮气保护下在50~80℃下反应4~12h，获得低表面能氟化黏土矿物纳米粒子悬浮液，随后将悬浮液离心、烘干制得低表面能氟化黏土矿物纳米粒子；

（4）多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层的制备：将低表面能氟化黏土矿物纳米粒子超声分散到含氟功能性粘结因子溶液中，在步骤（1）制备的微结构粘结底层处于半固化状态下，喷涂到微结构粘结底层表面，获得多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层。

2.如权利要求1所述一种具有多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述黏土矿物纳米粒子为凹凸棒石、海泡石和埃洛石中的至少一种，其中黏土矿物纳米粒子与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量比为50:1~10:1。

3.如权利要求1所述一种具有多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，环氧化黏土矿物纳米粒子与粘结剂的质量比为3:1~1:3。

4.如权利要求1所述一种具有多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述粘结剂为双酚A二缩水甘油醚，所述固化剂为邻苯二甲酸酐，所述粘结剂与固化剂的质量比为4:1~1:1。

5.如权利要求1所述一种具有多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述有机溶剂为乙酸乙酯，乙酸丁酯中的一种。

6.如权利要求1所述一种具有多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述烯丙基环氧树脂为二烯丙基二缩水甘油醚，全氟硫醇为全氟辛基硫醇或全氟癸基硫醇，引发剂为2-羟基-2-甲基苯基丙酮；其中烯丙基环氧树脂与全氟硫醇质量比为1:1~1:5，烯丙基环氧树脂与引发剂的质量比为50:1~10:1。

7.如权利要求1所述一种具有多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述黏土矿物纳米粒子为凹凸棒石、海泡石、埃洛石中的至少一种，所述硅烷偶联剂为γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷中的一种，其中硅烷偶联剂与黏土矿物纳米粒子的质量比为1:1~3:1。

8.如权利要求1所述一种具有多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述全氟烷基硅烷为全氟癸基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟聚醚硅烷中的一种，全氟烷基硅烷与改性黏土矿物纳米粒子的质量比为2:1~1:3。

9.如权利要求1所述一种具有多尺度结构稳定超双疏防结冰涂层的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，低表面能氟化黏土矿物纳米粒子在含氟功能性粘结因子溶液中的质量浓度为0.5~5%。

10.一种如权利要求1-9所述任一方法制备的稳定超双疏防结冰涂层。